盾构主要部件组成及功能描述14页.doc

地铁盾构主要部件功能描述盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等1、刀盘和刀具刀盘：根据北京地铁特殊地质条件设计辐条式刀盘，开口率约为50%6个刀梁刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性 刀盘具有正反转功能，切削性能相同刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把另配超挖刀2把2、盾体盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）盾体包括：前盾、中盾、盾尾l 前盾前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门前盾的隔板上装有土压传感器。

l 中盾和盾尾中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔中盾和盾尾之间通过铰接油缸连接，两者之间可以有一定的夹角，从而使盾构在掘进时可以方便的转向盾尾安装了三道密封钢丝刷及8个油脂注入管道、8根内置的同步注浆管道（4根正常使用4根注浆管为备用）3、主驱动系统主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起，刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转主轴承采用大直径三滚柱轴承，外径2820mm4、推进系统盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力推进机构包括32个推进油缸和推进液压泵站推进油缸按照在圆周上的区域分为四组，顶部3对油缸一组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力推进系统油缸分组控制如图所示，其中4个位置的油缸装有位移传感器底部推进缸右侧推进缸左侧推进缸顶部推进缸5、螺旋输送机螺旋输送机采用带轴式后出碴门，安装于前盾的底部，伸入土舱的一段焊接有耐磨片螺旋输送机通过二个液压马达带二个减速机周边驱动，其转速范围可以在0~21rpm内无级调速，可以很好的控制出土量和控制土舱的土压力。

为了提高碴土的流动性，可以向螺旋输送机周边的孔注入膨润土或泡沫螺旋输送机最大输送粒径为250mm6、皮带输送机皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车上皮带机布置在后配套拖车的上面7、管片安装机构管片安装机安装在盾尾，有6个自由度，有遥控和线控两种方式管片吊机及管片转运小车：管片（共6块）由2个管片运输车由洞外运送到洞内后，首先由管片吊机吊起放置到管片转运小车上，然后由管片转运小车送到管片安装机能够抓到的位置管片转运小车一次可以存放3块管片8、人舱人员舱是人员出入土舱进行维修和检查的转换通道，出入土舱的工具和材料也由此通过人员舱有两种状态：无压模式（非工作状态）；加压模式（工作状态）人员舱包括主舱和材料舱（3+2），它们由压力门隔开进入土舱具有一定的危险性进入人员舱的工作人员必须经过身体检查，并接受相关的专业技术培训9、拖车后配套拖车用以安装液压泵站、注浆泵、砂浆罐及电气设备等拖车行走在专用轨道上，拖车之间用拉杆相连每节拖车上的安装设备如下表：拖车号主要安装设备设备桥皮带机、管片吊机、管路、泡沫发生器1＃控制室、注浆泵、砂浆罐、小配电柜、泡沫发生装置2＃主驱动系统泵站、膨润土罐及膨润土泵3＃主配电柜、泡沫箱及泡沫泵、油脂站4＃两台空压机、风包、主变压器、电缆存放区5＃水管卷筒、储风筒、皮带机卸碴点10、液压系统液压系统是盾构为各主要执行元件提供动力并执行的关键系统，主要包括主驱动、推进（铰接）、螺旋输送机、管片安装机、辅助系统、循环过滤冷却系统等，液压系统的元器件全部采用国际知名品牌的产品，元器件质量可靠性能稳定，保证了液压系统的可靠性。

11、注脂系统注脂系统包括三大部分：主轴承密封系统，盾尾密封系统和主机润滑系统三部分都以压缩空气为动力源12、碴土改良系统盾构配有两套碴土改良系统：膨润土系统和泡沫系统两者在注入口共用一套输送管路l 泡沫系统：用于对碴土进行改良泡沫系统主要由泡沫泵、高压水泵、电磁流量阀、泡沫发生器、压力传感器、管路组成，l 膨润土注入系统：在确定不使用泡沫剂的情况下，关闭泡沫输送管道，同时将膨润土输送管道打开，通过输送泵将膨润土压入刀盘、碴舱和螺旋输送机内，达到改良碴土地目的泡沫及膨润土系统示意图13、同步注浆系统盾构采用同步注浆系统，可以使管片外面的间隙及时得到充填，有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉注浆系统示意图如下：注浆系统示意图14、自动导向系统盾构安装了一套自动导向系统本系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示操作人员可以及时的根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，保证盾构掘进方向的正确LeicaTCA1202-S型自动全站仪 2个棱镜R型和B型控制箱 触摸电脑盾构姿态自动测量软件 地面监控系统倾角传感器DS2000自动导向系统示意图LeicaTCA1202-S型自动全站仪、工业触摸式壁挂电脑、R型和B型无线通讯控制箱、盾构姿态自动测量软件、2个电子棱镜；倾角传感器；后视棱镜组。

监控模块：通过工地上的光缆或线可对盾构推进的状态进行实时了解和管理，实现地面对地下的管理和控制1、全面姿态显示：多达十几个姿态参数的数字和图像显示，使信息更直观2、不同的权限管理，防止人为误差；3、基于现场的软件界面设计和操作流程；4、强大的设计数据计算功能；5、智能化的纠错能力和系统管理能力；6、全面的数据管理和历史数据查询分析功能；7、人工测量计算功能的备选自动导向系统特点： 真正的无线缆作业模式：先进的设计理念：先进的硬件基础：全面的信息显示：15、电气控制系统供电： 10KV 3P 50HZ电源： 400V控制电源： 230VAC/24VDC照明： 230VAC箱式变压器： 干式2台，IP55，温度监测报警和保护；主配电： 无功补偿COSΦ>=0.9，短路、接地及二级漏保；电机启动方式：30kW及以上配置电机软启动器，程序防止大功率电机同时启动；主要技术参数表名 称技术参数备 注管片结构外径6,000mm 内径5,400mm 管片宽度1,200mm 分布3+2+1 纵向连接螺栓数量16盾体后部 被动铰接式前盾直径6,250mm板厚50mm防涌门1个剪式中盾直径6,240mm板厚40mm长度（前盾和中盾）4,280mm盾构最小水平转弯半径300m最大工作压力3bar土压传感计5个人舱人闸门DN600盾尾直径6,230mm板厚40mm盾尾长度3,700mm油脂管数量8个(24)密封3 排钢丝刷注浆口4个+4个备用通径50mm,单液推进油缸缸径/杆径－行程260/180－2,100mm数量216分组4组上、下、左、右推力36,493kN30Mpa 最大推力42,575kN35Mpa 最大推进速度80mm/min最大伸出速度160mm/min所有油缸空载缩回速度3,400mm/min铰接油缸缸径/杆径－行程180/80-150数量14个超前注浆管6个DN100 刀盘辐条式刀盘开挖直径6,280mm旋转方向左/右刀具中心鱼尾刀1把，先行刀36把、保径刀24把、主切刀82把，；合计：143把。

另配超挖刀2把泡沫喷嘴数量4个中心回转接头1个5泡沫通道+4液压通道主驱动液压驱动液压马达数量8个A6VM250额定扭矩4,761kNm 最大脱困扭矩5,718kNm 转速0～1.86rpm 功率630kW 2315kW 主轴承型式三排滚柱内齿圈式主轴承外径2,820mm 主轴承计算寿命15000h根据ISO281L10管片拼装机中间回转式抓紧系统机械式液压抓紧自由度6回转速度0～1.7rpm比例控制旋转角度+/-200 比例控制举升油缸行程1,000mm 比例控制纵向移动行程2,000mm 比例控制控制装置无线控制备有线控操作的电缆连接接头遥控器HBC总线式包含推进油缸、喂片机操作按钮人员舱双舱式直径1,600mm工作压力3bar人数(容纳)3+2 主舱/副舱螺旋输送机有轴螺旋式直径800mm功率160kW最大脱困扭矩230kNm30Mpa转速0到21rpm无级调速螺旋伸缩行程1,000mm驱动周边驱动驱动马达A6VM160 二个配有减速机输送量380m/h理论出料口门1个后出料土压传感计2个前后各一个最大粒径250mm后配套设施单侧限宽2100（主控室和注浆罐除外）后配套结构连接桥+5节拖车轨距2080mm，碴车轨距900mm喂片机存放3块管片冗余设计管片吊机双梁2个皮带机带宽800mm最大输送量450m/h 高压电缆托盘1个液压系统液压泵站4.5m包括过滤器和油箱主驱动泵500ml/r两台功率控制工业水循环系统1套内循环，液压油外循环冷却外循环泵用户提供管道增压泵1台管片冲洗泵1台污水隔膜泵1台污水输送泵1台污水罐3 m 1个配有液位传感器同步注浆系统单液注浆同步注浆泵2台KSP12流量注浆能力212m/h压力传感器4个砂浆罐容量6m带搅拌配自动润滑系统膨润土系统膨润土罐4m带气动搅拌膨润土泵10m/h 变频可调式配有流量传感器泡沫系统1套泡沫发生器4路水泵1台7m/h 泡沫泵1台300l/h 工业空气空压机2台37kW高压空气储存罐1m保压。